PL241792B1 - Ciastko biszkoptowe o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym oraz sposób jego otrzymywania - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest ciastko biszkoptowe o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym oraz sposób jego otrzymywania, stanowiące artykuł spożywczy kwalifikowalny do żywności funkcjonalnej. W unikalnej kompozycji substancji bioaktywnych dodawanych do masy biszkoptowej znajdują się: kakao odtłuszczone w proszku, mąka jaglana, przecier z marchwi, błonnik z łuski psyllium, błonnik α-cyklodekstryna, łuska gryczana oraz czekolada deserowa. Sposób wytwarzania polega na dozowaniu składników w odpowiednich proporcjach do dzieży miksera w III etapach, a następnie mieszaniu w różnych jednostkach czasowych po każdym etapie, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr./min. Łączny czas ubijania w mikserze wynosi 9 min. Otrzymana masa biszkoptowa dozowana jest do obrotowego walca formującego, z charakterystycznymi szablonami (wycięciami) w kształcie misia, który nadany jest ciastkom. Nóż na walcu formującym ściąga nadmiar wlewanego ciasta biszkoptowego z bębna (walca) formującego, a powstała po odciśnięciu na taśmę piecową forma biszkopcika transportowana jest do piekarniczego pieca tunelowego, gdzie w poszczególnych strefach temperatura wypieku ciastek wynosi: 173 - 183°C - strefa I, 167 - 177°C – strefa II, 155 - 165°C - strefa III, czas pieczenia 7 min. Kolejno wyrób poddaje się wypalaniu termicznemu charakterystycznego wzoru misia na wypukłej powierzchni opracowanego biszkopcika, a następnie chłodzeniu i konfekcjonowaniu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ciastko biszkoptowe o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym oraz sposób jego otrzymywania, stanowiące artykuł spożywczy kwalifikowalny do żywności funkcjonalnej, korzystnie wpływających na jedną lub więcej funkcji organizmu ponad efekt odżywczy. Substancje roślinne wzbogacają produkt finalny w substancje o udokumentowanym, korzystnym wpływie na organizm ludzki, takie jak np. związki polifenolowe, które nadają produktom cechy żywności funkcjonalnej. Dodatek substancji bioaktywnych do wyrobów ciastkarskich prowadzi również do zmian ich właściwości sensorycznych, które w dużej mierze decydują o akceptowalności konsumenckiej. Reformulacja tradycyjnych produktów, takich jak biszkopty, może być użytecznym narzędziem do zapewnienia ludności zdrowych przekąsek.

Wzrost zapotrzebowania konsumentów na informacje dotyczące zdrowego odżywiania oraz stwierdzony, pozytywny związek pomiędzy dietą a zdrowiem przyczynił się w ostatnich latach do znaczącego rozwoju nauk. Dotyczy to również treści związanych z właściwościami funkcjonalnymi (prozdrowotnymi) surowców roślinnych, w tym owoców i warzyw. Związki obecne w tych produktach pozwalają na opóźnianie procesów starzenia, zmniejszają ryzyko wystąpienia groźnych chorób, głównie układu sercowo-naczyniowego oraz wielu innych zaburzeń [Jimenez-Garcia i in. 2013]. Substancje o takim działaniu nazywane są związkami biologicznie aktywnymi [Sadowska 2006].

Zwiększające się oczekiwania konsumentów wobec podstawowych funkcji żywności skłaniają producentów do poszerzania swojego asortymentu, w tym również o produkty o właściwościach prozdrowotnych. Żywność, która jest obecnie konsumowana ma nie tylko dostarczyć energii i składników odżywczych, ale również mieć korzystny wpływ na nasze zdrowie. Żywność bogata w składniki o właściwościach prozdrowotnych może regulować metabolizm oraz redukować ryzyko wystąpienia chorób dietozależnych, takich jak cukrzyca typu 2, otyłości, niektórych rodzajów nowotworów oraz chorób układu krążenia.

Istnieją wyroby ciastkarskie różne rodzajowo, w tym wyroby z ciasta biszkoptowego klasycznego, oferowanego przez wielu rynkowych producentów żywności. Znane są m.in. wynalazki oraz opracowania naukowe dotyczące modyfikacji ciasta biszkoptowego:

- wynalazek nr zgłoszenia 176801 (publ. BUP Nr 25/1996) - Wynalazek dotyczy kompozycji spożywczej, która zawiera biszkopt lub otoczkę z czekolady oraz nadzienie na osnowie produktu mlecznego sfermentowanego lub nie i charakteryzuje się tym, że nadzienie, jeśli jest sfermentowane, zawiera żyjące bakterie mlekowe,

- wynalazek nr zgłoszenia 353705 (publ. BUP Nr 23/2003) - „Ciastka z nadzieniem i polewą oraz sposób otrzymywania ciastka z nadzieniem i polewą”. Ciastko to charakteryzuje się tym, że wewnątrz jego biszkoptowej struktury znajduje się masa wypełniająca, korzystnie w postaci marmolady, galaretki bądź zmiksowanych owoców, natomiast na zewnątrz ciasto pokryte jest polewą, korzystnie czekoladową, czekoladopodobną bądź kakaową,

- wynalazek nr zgłoszenia 395995 (publ. BUP Nr 04/13) - wynalazek dotyczy ciastka biszkoptowego bezglutenowego i bez dodatku cukru, ciastko biszkoptowe wzbogacone jest bezcukrową galaretką agarową i oblane jest bezcukrową polewą kakaową,

- wynalazek nr zgłoszenia 401692 (publ. BUP Nr 11/14) - kilkuelementowego ciastka biszkoptowego, w którym górna powierzchnia ciastka nie jest jak dotąd wypukła, a wklęsła, dzięki czemu możliwe staje się umieszczenie na niej dużej ilości wilgotnego nadzienia, kilkuelementowe ciastko biszkoptowe, znamienne tym, że ciastko stanowi zewnętrzny biszkopt z przelotowym otworem i wewnętrzne ciastko, wykonane z ciasta biszkoptowego odmiennie zabarwionego albo ciasta kruchego, albo ciasta piernikowego, albo bezowego, albo ciasta cukrowego, albo ciasta cytrynowego, zaś korzystnie zawiera ono masę orzechową lub kruszone orzechy, lub masę makową, lub mak, lub wiórki kokosowe, lub prażone wiórki kokosowe, lub drobną posypkę cukierniczą, lub okruchy ciasta, lub migdały, lub prażone migdały, lub wiórki czekoladowe, lub łezki czekoladowe, lub kruszoną czekoladę, lub płatki czekoladowe, lub suszone owoce, lub kandyzowane owoce oraz z nałożonym na nie wilgotnym nadzieniem,

- wynalazek nr zgłoszenia P-343008 (publ. BUP Nr 08/2002) „Ciastko miętowe” - podstawową masę tego rozwiązania stanowi spód z ciasta biszkoptowego, na którego górną powierzchnię nałożona jest warstwa galaretki lub marmolady zawierającej na 100 kg masy

PL 241 792 B1 całkowitej ciastka od 0,001 kg do 1,9 kg aromatu miętowego oraz od 0,0002 kg do 0,5 kg zielonego barwnika spożywczego. Górna powierzchnia ciastka pokryta jest polewą czekoladową lub czekoladopodobną w kolorze białym lub czekoladowym, która może zostać pokryta wiórkami kokosowymi, mielonymi orzechami, kawałkami granulowanej czekolady lub posypką cukierniczą. W odmianie ciastka spód z ciasta biszkoptowego zawiera na 100 kg masy zielony barwnik spożywczy w ilości od 0,0001 kg do 2,9 kg.

- zastąpienie w cieście biszkoptowym cukru sacharyną (Kusińska i Starek 2012),

- dodatek do mąki pszennej cynamonu w udziale do 4%, przy produkcji ciasta biszkoptowego (Lee and Lee, 2013).

- dodatek łuski psyllium w udziale 7,5 I 15% do maki pszennej, przy produkcji wyrobu biszkoptowego (Belkzadeh i in. 2016),

- zastąpienie mąki pszennej mąką marchwiową w udziale do 30%, przy produkcji wyrobu biszkoptowego (Salehl i in. 2016),

- dodatek do mąki pszennej mąki z ciemnej marchwi w udziale do 8%, przy produkcji ciasta biszkoptowego (Song et al. 2016).

- stosowanie mąki z bananów jako częściowego zamiennika mąki pszennej w produkcji ciasta biszkoptowego (Segundo i in. 2017),

- dodatek śluzu uzyskanego z namoczenia nasion babki płesznik (psyllium) do ciasta biszkoptowego (Beikzadeh i in., 2017),

- zastąpienie maki pszennej mąką z komosy ryżowej (52%), grochu (20%) i suszonej marchwi (25%) w produkcji ciastek (Garda-Segovia et al. 2017),

- zastosowanie zamiast cukry erytrolu i substancji barwiących) (1,3-procentowy β-karoten (karoten 1,3%), 2-procentowy β-karoten (karoten 2%), Carthamus lemon (limonka) i Carthamus 80%, aronia 20% (aronia)) do ciasta biszkoptowego (Gerłowicz i in. 2018),

- stosowanie substytutu tłuszczu w produkcji wyrobów biszkoptowych (Diez-Sanchez i in.

2018)

- stosowanie liści Moringi olejodajna, jako dodatku do wyrobu biszkoptowego (Premi and

Sharma, 2018).

- dodatek do ciasta biszkoptowego wodorostów morskich z gatunku Eucheuma (Huang and Yang, 2019),

- wzbogacanie ciasta biszkoptowego fusami z kawy (Hussein i in. 2019),

- dodatek do ciasta biszkoptowego mąki i syropu ze strąków szarańczynu strąkowego (Fidan i in., 2019),

- zastąpienia mąki pszennej mąkami bezglutenowymi (z ciecierzycy, jaglaną i z ryżu brązowego) (Grad i Marzec, 2019).

Istnieją jedynie rozwiązania, gdzie do wyrobu biszkoptowego stosowane są pojedyncze dodatki jednego ze składników użytych w opracowanym wyrobie biszkoptowym, ale w innym udziale niż proponuje zgłaszający. Klasyczna receptura na rynkowy wyrób biszkoptowy, jak również inne jej modyfikacje, znacząco odbiega od rozwiązania proponowanego przez zgłaszającego. Tego rodzaju kompozycja składników bioaktywnych nie występowała do tej pory w żadnym wyrobie piekarsko-cukierniczym.

Znany jest sposób wytwarzania ciastek biszkoptowych, który polega na wylaniu na taśmę transportową za pomocą dyszy dozującej, spreparowanego ciasta i następnym wprowadzeniu wraz z taśmą ciasta do przelotowego pieca piekarniczego i upieczeniu. Kształt ciastek uzyskiwany jest przez samoczynne rozlanie się półpłynnego ciasta w postaci kropli. Receptura standardowego ciastka biszkoptowego, obecnego na rynku spożywczym u wielu producentów przemysłowych wyrobów ciastkarskich, zawiera następujące składniki w kolejności malejącej w momencie użycia: mąka pszenna, cukier, masa jajowa pasteryzowana, skrobia kukurydziana, syrop glukozowo-fruktozowy, granulat ziemniaczany, substancje utrzymujące wilgoć: E420, E422; mleko w proszku odtłuszczone, olej rzepakowy, substancje spulchniające: E500, E503, E450; emulgator: E471, sól, barwnik: E160a, regulator kwasowości: E330. Według takich proporcji zostało opracowane ciastko kontrolne, które służy jako punkt wyjścia do zbadania i określenia właściwości ulepszonego wyrobu biszkoptowego, będącego przedmiotem tego wynalazku.

Celem opisanego wynalazku jest ciastko biszkoptowe o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym oraz sposób jego otrzymywania, które to ciastko można zakwalifikować do grupy żywności funkcjonalnej.

PL 241 792 Β1

Istota opracowanego ciastka biszkoptowego o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym, stanowiące wypieczoną mieszaninę surowcową masy biszkoptowej, polega na tym, że ciasto biszkoptowe przed upieczeniem stanowi mieszanina pasteryzowanej płynnej masy jajowej w ilości 8,4-8,7% masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego, całe jaja w proszku w ilości 4,1-4,4%, zmielony cukier w ilości 20,6-21,8%, olej rzepakowy w ilości 3,3-3,5%, woda w ilości 2,5-3,5%, mleko odtłuszczone w proszku w ilości 0,8-0,9%, sól w ilości 0,2-0,3%, substancje spulchniające (E503, E450) w ilości 0,3-0,5%, skrobia kukurydziana w ilości 0,8-1,7%, granulat ziemniaczany w ilości 1,6-1,7%, mąka pszenna w ilości 23,1-24,4%, cynamon w ilości 0,3%, substancje utrzymujące wilgoć (E420, E422) w ilości 3,3-3,9%. W unikalnej kompozycji substancji bioaktywnych dodawanych do masy biszkoptowej znajdują się: kakao odtłuszczone w proszku w ilości 0,8-0,9% masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego przed upieczeniem, mąka jaglana w ilości 5,0-8,5%, pasteryzowany przecier z marchwi w ilości 16,5-17,5%, błonnik z łuski psyllium (babki jajowatej) 0,3-1,6%, błonnik α-cyklodekstryna w ilości 0,8-0,9%, mielona łuska gryczana w ilości 0,7-2,5%, czekolada deserowa w ilości 1,7-4,2%.

Poniżej podano przykład receptury, wykorzystywanej wg wynalazku, przy czym kolejność surowców zestawionych w tabeli uwzględnia kolejność ich dozowania podczas otrzymywania ciasta.

Tab. 1 - Przykładowa receptura opracowanego wyrobu biszkoptowego o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym:

Lp	Surowiec	Ilość [%] w momencie otrzymywania surowego ciasta biszkoptowego
1	Masa jajowa	8,4-8,7
2	Cukier puder	20,6-21,8
3	Olej rzepakowy	3,3-3,5
4	Jaja w proszku	4,1-4,4
5	Przecier z marchwi	16,5-17,5
6	Błonnik a-cyklodekstryna	0,8-0,9
7	Błonnik z łuski psyllium	0,3-1,6
8	Łuska gryczana	0,7-2,5
9	Cynamon	0,3
10	Mleko w proszku odtłuszczone	0,8-0,9
11	Substancje utrzymujące wilgoć (E420, E422)	3,3-3,9
12	Kakao	0,8-0,9
13	Czekolada w proszku	17-4,2
14	Woda	2,5-3,5
15	Sól	0,2-0,3
16	Substancje spulchniające (E503, E450)	0,3-0,5
17	Skrobia kukurydziana	0,8-1,7
18	Granulat ziemniaczany	1,6-1,7
19	Mąka jaglana	5,0-8,5
20	Mąka pszenna t. 500	23,1-24,4

Proces wymieszania surowego ciasta biszkoptowego prowadzony jest w mikserze planetarnym z dzieżą jezdną. Do dzieży dozuje się w I fazie ubijania surowce: masę jajową w ilości 8,4-8,7% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego), cukier puder w ilości 20,6-21,8%, olej rzepakowy w ilości 3,3-3,5%, jaja w proszku w ilości 4,1-4,4%, przecier z marchwi w ilości 16,5-17,5%, błonnik a-cyklodekstrynę w ilości 0,8-0,9%, błonnik z łuski psyllium 0,3-1,6%, łuskę gryczaną 0,7-2,5%, cynamon w ilości 0,3%, mleko w proszku odtłuszczone 0,8-0,9%, substancje utrzymujące wilgoć (E420, E422) w ilości 3,3-3,9%, kakao w ilości 0,8-0,9%, czekoladę w proszku w ilości 1,7-4,2%, wodę w ilości 2,5-3,5%, sól w ilości 0,2-0,3% oraz substancję spulchniającą (E503) w ilości 0,2-0,4% i ubija się przez 5 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min, pamiętając, że sól i E503 należy rozpuścić w zadanej ilości wody z receptury. Następnie, w fazie II mieszania, dozuje się surowce: skrobię kukurydzianą w ilości 0,8-1,7% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego), substancję spulchniającą (E450)

PL 241 792 B1 w ilości 0,1%, granulat ziemniaczany w ilości 1,6-1,7% oraz mąkę jaglaną w ilości 5,0-8,5% i miesza się powstałą masę przez 2 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min., pamiętając, że E450 należy wymieszać wcześniej ze skrobią kukurydzianą. W ostatniej, III fazie mieszania, dozowana jest mąka pszenna typ. 500 w ilości 23,1-24,4% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego) i mieszana z uprzednio dodanymi surowcami przez 2 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min. Łączny czas ubijania w mikserze planetarnym wynosi 9 min. Otrzymana mieszanina surowcowa ciasta biszkoptowego napowietrzana jest kolejnie za pomocą miksera ciągłego do biszkoptu przy prędkości głowicy mieszającej 120 obr/min. oraz jednocześnie chłodzona w zakresie temperatur 21 ± 8°C. Masa biszkoptowa dozowana jest do obrotowego walca formującego, z charakterystycznymi szablonami (wycięciami) w kształcie misia, który nadany jest ciastkom. Nóż na walcu formującym ściąga nadmiar wlewanego ciasta biszkoptowego z bębna (walca) formującego, a powstała po odciśnięciu na taśmę piecową forma biszkopcika transportowana jest do piekarniczego pieca tunelowego, gdzie w poszczególnych strefach temperatura wypieku ciastek wynosi: 173-183°C - strefa I, 167-177°C - strefa II, 155-165°C - strefa III, czas pieczenia 7 min. Kolejnie wyrób poddaje się wypalaniu termicznemu charakterystycznego wzoru misia na wypukłej powierzchni opracowanego biszkopcika, a następnie chłodzeniu r konfekcjonowaniu.

Ze względu na charakterystyczny kształt wyrobu i wypalonego wzoru na jego powierzchni wyrób według wynalazku jest wyjątkowo atrakcyjny dla konsumentów końcowych, szczególnie dla dzieci.

Celem producentów biszkoptów jest uzyskanie produktów o porowatości, objętości, wyglądzie i składzie zadawalającym konsumentów. Współcześnie bardzo wyraźnie widoczny jest wzrost zainteresowania konsumentów produktami nowymi, atrakcyjnymi pod względem wizualnym oraz wykazującymi podwyższoną wartość odżywczą. Stąd znajomość wpływu poszczególnych surowców na jakość wypieku jest niezwykle ważna przy doskonaleniu czy też tworzeniu receptur [Marzec i in. 2010].

Wzbogacanie produktów w różnego rodzaju dodatki umożliwia rozwój asortymentów produktów oferowanych na rynku wykazujących funkcje produktów o właściwościach prozdrowotnych. Dodatki mają wpływ nie tylko na wygląd, walory smakowe wyrobów, ale oddziałują również na przebieg procesu i właściwości produktów. Naukowcy wraz z intensyfikacją zjawiska, jakim są choroby cywilizacyjne, zaczęli opracowywać i stosować w badaniach dodatki, które mogą wpłynąć na poprawę właściwości odżywczych produktów i zachęcą konsumentów do ich spożycia [Havrlentova i in. 2012]. Takim przykładem jest błonnik pokarmowy, który obniża ryzyko zachorowań na nowotwory oraz choroby wieńcowe. Głównymi jego źródłami w diecie człowieka są zboża, owoce i warzywa. Błonnik jest dodawany w odpowiedniej ilości do asortymentu w celu utrzymania określonej tekstury produktów.

Błonnik to włókno pokarmowe, określane jako grupa komponentów występujących w produktach roślinnych, odpornych na działanie enzymów trawiennych przewodu pokarmowego człowieka. Błonnik jako zespół węglowodanów złożonych nie podlega wchłanianiu w naszym organizmie. Włókno pokarmowe w środowisku wodnym przewodu pokarmowego człowieka pęcznieje, zatrzymując wodę i substancje drobnocząsteczkowe. W górnej części przewodu pokarmowego błonnik wpływa na uczucie sytości po posiłku, na tempo wchłaniania składników pokarmowych (opóźniając je) oraz na ruchliwość jelit. Znacząco poprawia pracę jelit i przeciwdziała zaparciom. Spowalnia i wydłuża proces trawienia, co bezpośrednio przekłada się na utrzymywanie stabilnego i niskiego poziomu insuliny. Na cząsteczkach włókna pokarmowego następuje absorpcja szeregu organicznych substancji, jak kwasy żółciowe (wyprowadzenie cholesterolu z organizmu) i różne substancje toksyczne. Są one nieodwracalnie wiązane przez całkowicie niestrawione składniki włókna i wyprowadzone przez przewód pokarmowy. Rola błonnika, którą szczególnie podkreśla się obecnie, polega głównie na absorpcji cholesterolu w przewodzie pokarmowym i w ten sposób zmniejsza jego przyswajaIność, pośrednio wpływając na obniżenie jego zawartości we krwi [Marquart i in, 2006, Mielcarz 2004]. W skład błonnika pokarmowego wchodzą frakcje nierozpuszczalne (celuloza, ligniny, hemicelulozy ekstrahowane z roztworów kwaśnych) i rozpuszczalne (substancje pektynowe, hemicelulozy, gumy, w tym β-glukany) [Kritchevsky 1999, Sikorski 1994]. Błonnik silnie wiąże wodę, więc dzięki dodaniu go do produktów spożywczych można kontrolować ich teksturę i właściwości reologiczne. Zalecane dzienne spożycie powinno wynosić 20-40 g na dobę z produktów zbożowych oraz owoców i warzyw, gdyż błonnik pokarmowy pochodzenia zbożowego lub warzywnego wykazuje zdolność zmniejszania odpowiedzi glikemicznej na węglowodany. Przynosi to korzystny efekt żywieniowy oraz poprawia funkcjonowanie układu odpornościowego. Dzięki niskiemu indeksowi glikemicznemu produkty wysokobłonnikowe polecane są one także w żywieniu osób z cukrzycą typu II. Posiadają potwierdzony pozytywny wpływ na zdrowie człowieka i zaliczane są do składników żywności funkcjonalnej.

PL 241 792 B1

Produkcja żywności o zwiększonej zawartości błonnika lub preparatów wysokobłonnikowych opiera się na rozwiązaniach technologicznych pozwalających na otrzymanie produktów o wysokiej jego koncentracji, przy jednoczesnym uzyskaniu stosunkowo korzystnych cech funkcjonalnych i organoleptycznych, a niekiedy także z góry założonego pozytywnego oddziaływania fizjologicznego [Górecka i Anioła 1999].

W zastosowanym opracowaniu wyrobu biszkoptowego zastosowano zarówno podstawowe metody zwiększania zawartości błonnika w produktach spożywczych pochodzenia roślinnego, j ak zamienne zastosowanie surowców o większej zawartości błonnika, np. dodatek mąki jaglanej zamiast jedynie pszennej oczyszczonej czy dodawanie do wyrobów warzyw w postaci przecieru marchwiowego, ale występują także inne oryginalne i rzadko stosowane źródła błonnika również wykorzystywane do celów spożywczych, takie jak: nasiona babki jajowatej, mielona łuska gryczana czy α-cyklodekstryna.

Łuska gryczana jest produktem ubocznym przy produkcji kasz gryczanych. Dotychczas była traktowana w branży spożywczej jako odpad produkcyjny i sprzedawana do skarmiania zwierząt. W ostatnich latach pojawiły się badania nad wykorzystaniem jej właściwości w innych gałęziach branży spożywczej. Podczas produkcji kaszy gryczanej powstają produkty uboczne, takie jak otręby i łus ka gryczana, które ze względu na dużą zawartość błonnika (>90%) można wykorzystać do produkcji preparatów wysokobłonnikowych [Dziedzic i in. 2010]. Łuska gryczana oprócz składników odżywczych zawiera składniki nie odżywcze o funkcjach prozdrowotnych: jest preparatem wysokobłonnikowym, stanowi cenne źródło związków przeciwutleniających, ze względów na związki fenolowe, które chronią człowieka przed stresem oksydacyjnym i są pomocne w profilaktyce zmian nowotworowych oraz rozwoju miażdżycy [Heś i in. 2015]. W obłuszczonych ziarniakach gryki ogólna zawartość związków fenolowych jest 4-krotnie wyższa niż pszenicy, ale w łusce i otrębach ogólna zawartość polifenoli jest wyższa niż w mące gryczanej, co sprawia, że łuska i otręby gryczane mają 2-4 razy większą aktywność przeciwutleniająca niż dostępna zboża glutenowe [Zduńczyk i in. 2006]. Działają również antybakteryjnie, przeciwzapalnie, przeciwalergicznie oraz poprawiają elastyczność żył i wspomagają układ krwionośny, ze względu na zawartość skrobi opornej, która jest składnikiem diety stosowanej w profilaktyce chorób cywilizacyjnych [Górecka i in. 2017].

Psyllium (Plantago ovata, babka jajowata) jest stosowany jako środek leczniczy od czasów starożytnych na całym świecie w leczeniu zaparć, biegunki i wysokiego ciśnienia krwi. Podstawowym składnikiem nasion i łuski jest śluzowaty polisacharyd zawarty w powłoce nasiennej, który wykazuje właściwości prozdrowotne [Rao 2014,]. Psyllium i guma guar są znane jako najbardziej skuteczne rozpuszczalne włókna błonnikowe w obniżaniu poziomu cholesterolu [Thari i Sibababa 2019]. Jako źródło pierwiastków śladowych, takich jak cynk, mangan, miedź, potas, magnez i wapń, całe nasiona Plantago mogą być cennym funkcjonalnym dodatkiem do żywności [Ziemichód, Wójcik i Różyło, 2018]. Komitet ds. Produktów Leczniczych Roślinnych w 2015 r. (ang. HMPC, działający w European Medicines Agency) stwierdził, że łupina nasienna babki jajowatej może być stosowana u osób, którym zaleca się zwiększenie dziennego spożycia błonnika pokarmowego, takich jak pacjenci z zespołem jelita drażliwego cierpiący na zaparcia lub, w połączeniu z odpowiednią dietą, u pacjentów z hipercholesterolemią (wysokim stężeniem cholesterolu we krwi). Łupina nasienna babki jajowatej zawiera błonnik pokarmowy, który po zmieszaniu z wodą tworzy przypominającą żel masę, działającą jako łagodny środek przeczyszczający (lek stosowany w leczeniu zaparć). Przemieszcza się on wzdłuż przewodu pokarmowego i zwiększa masę stolca poprzez związanie w nim większej ilości wody. Jednocześnie łupina nasienna babki jajowatej zwilża błonę śluzową jelita, co ułatwia przemieszczanie się stolca. Zwiększenie masy stolca prowadzi do wzrostu napięcia ściany jelita, co pobudza jego ruchy. Mechanizm działania łupiny nasiennej babki jajowatej w obniżaniu stężenia cholesterolu we krwi nie jest w pełni znany.

Cyklodekstryny, nazywane również cykloamylazami, cykloglukonami lub dekstrynami Schardingera, są naturalnie występującymi cyklicznymi oligosacharydami glukozy zawierającymi 6 (α-cyklodekstryna), 7 (β-cyklodekstryna) lub 8 (γ-cyklodekstryna) połączonych wiązaniem α-1,4 cząsteczek cukru w pierścieniu [Górska i Kozłowska 2008]. Zgodnie z treścią Rozporządzenia nr 2017/2470 z dnia 20 grudnia 2017 r. ustanawiającego unijny wykaz nowej żywności α-cyklodekstryna posiada status kwalifikujący ją to tzw. do grupy tzw. nowej żywności, definiowanej w art. 3 Rozporządzenia nr 2015/2283 z dnia 25 listopada 2015 r. w sprawie nowej żywności. Cyklodekstryny tworzą struktury nazywane „związkami włączającymi” ang. „inclusion compounds”), czyli swego rodzaju próżniową strukturę wewnątrzcząsteczkową, która może ,wciągać’ do swego wnętrza inne molekuły, ze szczególnym uwzględnieniem molekuł tłuszczowych, α-cyklodekstryna ma wyjątkową na tle innych rodzajów błonnika właściwość wiązania cząsteczek tłuszczu wg proporcji, którą określa się jako 9:1 - co oznacza, że jedna

PL 241 792 B1 cząsteczka α-cyklodekstryna wiąże 9 molekuł tłuszczu, co w połączeniu z badaniami potwierdzającymi bezpieczeństwo stosowania tej substancji w żywności otwiera drzwi do wielu innowacyjnych produktów żywnościowych mających znaczenie nie tylko w dbaniu o sylwetkę, ale wręcz w leczeniu zaburzeń metabolicznych [Jen i in. 2013]. Zgodnie z patentem US 2006/0029707 A1 z 2006 r. dodatek α-cyklodekstryny do mąki pszennej skutecznie obniża zawartość szkodliwego akryloamidu powstającego w procesie Maillarda podczas wypieku w wysokich temperaturach.

Spożywanie opracowanego wyrobu biszkoptowego o polepszonych walorach żywieniowych w stosunku do tradycyjnego wyrobu rynkowego wykazuje szereg właściwości prozdrowotnych lub technologicznych:

- wysoką zawartość błonnika,

- niższą zawartość węglowodanów i cukrów ogółem w porównaniu do standardu rynkowego, - uzyskanie ulepszonego wyrobu o podwyższonej zawartości związków fenolowych i wyższej aktywności przeciwutleniającej w porównaniu do wyrobu tradycyjnie występującego na rynku,

- zawiera produkty zbożowe pełnoziarniste oraz warzywa zastępujące częściowo mąkę pszenną oczyszczoną,

- pozwala na wyeliminowanie dodatku syropu glukozowo-fruktozowego,

- pozwala na wyeliminowanie sztucznych substancji aromatyzujących na rzecz naturalnych przypraw,

- pozwala na ograniczenie substancji dodatkowych przy jednoczesnym zachowaniu trwałości produktu- wyeliminowanie całkowicie barwników, emulgatorów oraz regulatorów kwasowości,

- opracowane wyroby biszkoptowe z dodatkiem substancji bioaktywnych cechują się lepszą strukturą spodu biszkoptu, który jest bardziej jednolity, zwarty i nie ulega niszczeniu na nożu maszyny formującej,

- opracowany wyrób biszkoptowy z dodatkiem substancji bioaktywnych zmienia cechy tekstury tradycyjnego wyrobu biszkoptowego- opracowane wyroby biszkoptowe z dodatkiem substancji bioaktywnych charakteryzowały się niższą twardością, większą elastycznością i sprężystością, niezależnie od zastosowanej metody pomiaru tekstury, w porównaniu do wyrobu kontrolnego- tradycyjnie występującego na rynku,

- struktura wewnętrzna wyrobu biszkoptowego, z opracowanej receptury wyrobu biszkoptowego z dodatkiem substancji bioaktywnych, jest bardziej jednorodna, z porami o bardziej wyrównanej powierzchni wewnętrznej, mniej poszarpanymi strukturami połączeń pomiędzy pęcherzami gazu widocznymi na przekroju ciastka w stosunku do ciastka kontrolnego (tradycyjnie występującego na rynku)- w powiększeniu x 1000 wyraźnie widać grubszą strukturę ścianek wewnętrznych w strukturze opracowanego wyrobu biszkoptowego z dodatkiem substancji bioaktywnych w stosunku do ciastka kontrolnego- tradycyjnego wyrobu biszkoptowego (tab. 2), mniejsza jest również ilość porów obecnych w strukturze nowego wyrobu biszkoptowego, ścianki pomiędzy komórkami powietrznymi są grubsze i bardziej stabilne z widocznymi pojedynczymi granulami skrobi w strukturze. Mikrostruktura ciastek biszkoptowych z dodatkiem substancji bioaktywnych wytworzonych wg nowej receptury charakteryzowała się o wiele mniejszymi porami powietrznymi o bardziej równomiernie rozłożonej strukturze niż w ciastkach kontrolnych (tradycyjnie występujących na rynku). Widoczne są o wiele mniejsze pory, z większym zagęszczeniem, wynikające z zastosowania równych rodzajów błonnika pokarmowego. Widoczne też były duże pory wynikające z nierównomiernego ekspandowania produktów zawierających dużą ilość błonnika pokarmowego z wytłoków marchwiowych, łuski zbożowej czy psyllium. Tego typu dodatki wprowadzo ne w strukturę produktu pozwalają na ujednolicenie struktury.

PL 241 792 Β1

Tab. 2 - porównanie mikrostruktury tradycyjnego wyrobu rynkowego i opracowanego wyrobu biszkoptowego z dodatkiem substancji bioaktywnych:

Mikrostruktura wyrobów biszkoptowych z receptury kontrolnej {tradycyjny standard rynkowy)

Powiększenie j Mikrostruktura wyrobów ' : biszkoptowych z opracowanej receptury | i nowego produktu o właściwościach

; x 1000

PL 241 792 B1

- Wyroby biszkoptowe z dodatkiem substancji bioaktywnych uzyskane z wykorzystaniem nowej receptury charakteryzują się bardziej zwartym miękiszem, o czym świadczy większy ciężar objętościowy, który dla wyrobów wg nowej ulepszonej receptury był większy niż w przypadku ciastek wytworzonych wg receptury kontrolnej (tradycyjnie występujących na rynku). Przy zastosowaniu nowej receptury, z dodatkiem substancji bioaktywnych, zawierającej dużą zawartość frakcji błonnikowych można wnioskować, że większa masa jednostkowa ciastek wynika z lepszego zatrzymywania wody w strukturze i dlatego ciężar objętościowy ciastek wytworzonych wg nowej, ulepszonej receptury jest większy. Te wnioski potwierdza również analiza mikrostruktury, gdzie zauważalne są mniejsze pory powietrza wewnątrz miękiszu i ich lepsza równomierność rozłożenia w ciastkach wytwarzanych wg nowej receptury z dodatkiem substancji bioaktywnych w porównaniu do receptury kontrolnej (tradycyjnie produkowanych biszkoptów rynkowych), które charakteryzowały się bardziej nierównomiernymi większymi porami (tab. 2).

W przykładzie wykonania wyrobów biszkoptowych według wynalazku proces wymieszania surowego ciasta biszkoptowego prowadzony jest w mikserze planetarnym z dzieżą jezdną. Do dzieży dozuje się w I fazie ubijania surowce: masę jajową w ilości 8,6% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego), cukier puder w ilości 21,4%, olej rzepakowy w ilości 3,5%, jaja w proszku w ilości 4,3%, przecier z marchwi w ilości 17,2%, błonnik α-cyklodekstrynę w ilości 0,8%, błonnik z łuski psyllium w ilości 0,3%, łuskę gryczaną w ilości 0,7%, cynamon w ilości 0,3%, mleko w proszku odtłuszczone w ilości 0,8%, substancje utrzymujące wilgoć (E420, E422) w ilości 3,8%, kakao w ilości 0,8%, czekoladę w proszku w ilości 1,7%, wodę w ilości 3,5%, sól w ilości 0,3% oraz substancję spulchniającą (E503) w ilości 0,3% i ubija się przez 5 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min, pamiętając, że sól i E503 należy rozpuścić w zadanej ilości wody z receptury. Następnie, w fazie II mieszania, dozuje się surowce: skrobię kukurydzianą w ilości 0,8% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego), substancję spulchniającą (E450) w ilości 0,1%, granulat ziemniaczany w ilości 1,7% oraz mąkę jaglaną w ilości 5,1% i miesza się powstałą masę przez 2 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min., pamiętając, że E450 należy wymieszać wcześniej ze skrobią kukurydzianą. W ostatniej, III fazie mieszania, dozowana jest mąka pszenna typ. 500 w ilości 24,0% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego) i mieszana z uprzednio dodanymi surowcami przez 2 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min. Łączny czas ubijania w mikserze planetarnym wynosi 9 min. Otrzymana mieszanina surowcowa ciasta biszkoptowego napowietrzana jest kolejnie za pomocą miksera ciągłego do biszkoptu przy prędkości głowicy mieszającej 120 obr/min. oraz jednocześnie chłodzona w zakresie temperatur 21 ± 8°C. Masa biszkoptowa dozowana jest do obrotowego walca formującego, z charakterystycznymi szablonami (wycięciami) w kształcie misia, który nadany jest ciastkom. Nóż na walcu formującym ściąga nadmiar wlewanego ciasta biszkoptowego z bębna (walca) formującego, a powstała po odciśnięciu na taśmę piecową forma biszkopcika transportowana jest do piekarniczego pieca tunelowego, gdzie w poszczególnych strefach temperatura wypieku ciastek wynosi: 173-183°C - strefa I, 167-177°C - strefa II, 155-165°C - strefa Ill, czas pieczenia 7 min. Kolejnie wyrób poddaje się wypalaniu termicznemu charakterystycznego wzoru misia na wypukłej powierzchni opracowanego biszkopcika, a następnie chłodzeniu i konfekcjonowaniu.

Ciastka biszkoptowego o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym w przykładzie wykonania według wynalazku, stanowią wypieczoną mieszaninę surowcową masy biszkoptowej- ciasto biszkoptowe przed upieczeniem stanowi mieszanina pasteryzowanej płynnej masy jajowej w ilości 8,6% masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego, całe jaja w proszku w ilości 4,3%, zmielony cukier w ilości 21,4%, olej rzepakowy w ilości 3,5%, woda w ilości 3,5%, mleko odtłuszczone w proszku w ilości 0,8%, sól w ilości 0,3%, substancje spulchniające (E503, E450) w ilości 0,4%, skrobia kukurydziana w ilości 0,8%, granulat ziemniaczany w ilości 1,7%, mąka pszenna w ilości 24,0%, cynamon w ilości 0,3%, substancje utrzymujące wilgoć (E420, E422) w ilości 3,8%. W unikalnej kompozycji substancji bioaktywnych dodawanych do masy biszkoptowej znajdują się: kakao odtłuszczone w proszku w ilości 0,8% masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego przed upieczeniem, mąka jaglana w ilości 5,1%, pasteryzowany przecier z marchwi w ilości 17,2%, błonnik z łuski psyllium (babki jajowatej) 0,3%, błonnik α-cyklodekstryna w ilości 0,8%, mielona łuska gryczana w ilości 0,7%, czekolada deserowa w ilości 1,7%.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania ciastka biszkoptowego o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym, znamienny tym, że

a) do dzieży miksera planetarnego dozuje się w;

- I fazie ubijania surowce: masę jajową w ilości 8,4-8,7% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego), cukier puder w ilości 20,6-21,8%, olej rzepakowy w, ilości 3,3-3,5%, jaja w proszku w ilości 4,1-4,4%, przecier z marchwi w ilości 16,5-17,5%, błonnik α-cyklodekstrynę w ilości 0,8-0,9%, błonnik z łuski psyllium 0,3-1,6%, łuskę gryczaną 0,7-2,5%, cynamon w ilości 0,3%, mleko w proszku odtłuszczone 0,8-0,9%, substancje utrzymujące wilgoć (E420, E422) w ilości 3,3-3,9%, kakao w ilości

0,8-0,9%, czekoladę w proszku w ilości 1,7-4,2%, wodę w ilości 2,5-3,5%, sól w ilości 0,2-0,3% oraz substancję spulchniającą (E503) w ilości 0,2-0,4% i ubija się przez 5 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min,

- II fazie mieszania: skrobię kukurydzianą w ilości 0,8-1,7% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego), substancję spulchniającą (E450) w ilości 0,1%, granulat ziemniaczany w ilości 1,6-1,7% oraz mąkę jaglaną w ilości 5,0-8,5% i miesza się powstałą masę przez 2 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min.,

- ostatniej III fazie mieszania mąkę pszenną typ, 500 w ilości 23,1-24,4% (masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego) i miesza z uprzednio dodanymi surowcami przez 2 min, przy prędkości obrotów mieszadła 25 obr/min, co prowadzi do otrzymania mieszaniny surowcowej ciasta biszkoptowego - łączny czas ubijania i mieszania masy ciasta biszkoptowego w mikserze planetarnym wynosi 9 min,

b) otrzymana masa ciasta biszkoptowego napowietrzana jest za pomocą miksera ciągłego do biszkoptu przy prędkości głowicy mieszającej 120 obr/min, oraz jednocześnie chłodzona w zakresie temperatur 21 ± 8°C,

c) masa biszkoptowa dozowana jest do obrotowego walca formującego, z charakterystycznymi szablonami (wycięciami) w kształcie misia, który nadany jest ciastkom- nóż na walcu formującym ściąga nadmiar wlewanego ciasta biszkoptowego z bębna (walca) formującego, a powstała po odciśnięciu na taśmę piecową forma biszkopcika transportowana jest do piekarniczego pieca tunelowego, gdzie w poszczególnych strefach temperatura wypieku ciastek wynosi: 173-183°C - strefa I, 167-177°C - strefa II, 155-165°C - strefa III, czas pieczenia 7 min,

d) wyrób poddaje się wypalaniu termicznemu charakterystycznego wzoru misia na wypukłej powierzchni opracowanego biszkopcika, a następnie chłodzeniu i konfekcjonowaniu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zadozowaniem surowców w I fazie ubijania należy rozpuścić wcześniej sól i substancję spulchniającą E503 w zadanej ilości wody z receptury.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zadozowaniem surowców w II fazie mieszania należy wymieszać wcześniej substancję spulchniającą E450 ze skrobią kukurydzianą.

4. Ciastko biszkoptowe o właściwościach prozdrowotnych poprzez zastosowanie mieszaniny substancji roślinnych o działaniu bioaktywnym, stanowiące wypieczoną mieszaninę surowcową masy biszkoptowej, znamienne tym, że ciasto biszkoptowe przed upieczeniem stanowi mieszanina pasteryzowanej płynnej masy jajowej w ilości 8,4-8,7% masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego, całe jaja w proszku w ilości 4,1-4,4%, zmielony cukier w ilości 20,6-21,8%, olej rzepakowy w ilości 3,3-3,5%, woda w ilości 2,5-3,5%, mleko odtłuszczone w proszku w ilości 0,8-0,9%, sól w ilości 0,2-03%, substancje spulchniające (E503, E450) w ilości 0,3-0,5%, skrobia kukurydziana w ilości 0,8-1,7%, granulat ziemniaczany w ilości 1,6-1,7%, mąka pszenna w ilości 23,1-24,4%, cynamon w ilości 0,3%, substancje utrzymujące wilgoć (E420, E422) w ilości 3,3-3,9% - w unikalnej kompozycji substancji bioaktywnych dodawanych do masy biszkoptowej znajdują się: kakao odtłuszczone w proszku w ilości 0,8-0,9% masy wagowej surowego ciasta biszkoptowego przed upieczeniem, mąka jaglana w ilości 5,0-8,5%, pasteryzowany przecier z marchwi w ilości 16,5-17,5%, błonnik z łuski psyllium (babki jajowatej) 0,3-1,6%, błonnik α-cyklodekstryna w ilości 0,8-0,9%, mielona łuska gryczana w ilości 0,7-2,5%, czekolada deserowa w ilości 1,7-4,2%.